建築智能化-IBMS系統集成

一.系統集成概述

建築智能化IBMS系統集成就是充分利用現代計算機網絡通信與信息技術
，將建築或園區內部衆多的智能化弱電子系統
，集成在一體化的高速通信網絡和統一的系統平臺上
，實現統一的人機界面和跨系統、跨平臺的管理和數據訪問
，建設基於公共廣域網的智能化集成管理系統（IBMS）
，以實現信息綜合管理和資源共享
，從而達到建築綜合管理、指揮調度、運營與維修管理、客戶服務管理、物業管理智能化的目的
，給用戶營造一個安全、高效、舒適、便利的工作氛圍
。

其集成範圍包括：建築設備自動化系統BAS、火災自動報警及消防聯動系統FAS、安防自動化系統SAS、辦公自動化系統OAS、通信自動化系統CAS等
。

二.設計原則

本項目中央集成管理系統的設計
，將遵循以下原則：

1．設計標準定位：本項目弱電工程弱電系統總體設計標準定位爲甲級標準(參考智能建築設計標準[DB/T50314-2000])
。

2．標準化：本工程設計及其實施將按照國家和北京地方的有關標準進行
。我們所選用的系統
，設備
，產品和軟件完全符合工業標準或主流模式和開放的國際標準和協議
。

3．先進性：系統不但可以收集大量的實時數據和歷史數據
，而且還爲各種企業系統的分析和集成提供挖掘這些數據的能力
。本系統通過使用各種開放的行業標準
，如JAVA, XML, DCOM和CORBA,對來自現場設備的大量信息提供方便的存取
。

4．實用性：系統能夠滿足跨行業控制系統的需求、充分考慮投入產出
。符合本工程實際需要的國內外有關規範的要求
，並且易於實現
，操作方便
。

5．合理性和經濟性：在保證先進性的同時
，以提高工作效率
，節省人力和各種資源爲目標進行工程設計
，充分考慮系統的實用和效益
，爭取獲得最大的投資回報率
。

6．安全性可靠性：安全和可靠是對智能建築的基本要求
，是本集成管理系統工程設計所追求的主要目標
。系統應具備基於互聯網實時控制能力
。系統爲實時控制提供一個在保持準確性和完整性的同時又滿足Internet/Intranet的開放性的多廠商互用系統
。本系統在Internet/Intranet之間設置防火牆
，使用JAVA安全模型
，並在數據庫的6個允許級別中使用各種個別定義的能力提供8個安全組
。可爲每個工作站、每個對象和主頁等進行安全授權
。JAVA安全模型具有數字籤名檢驗
。系統主服務器採用雙機熱備份的模式
。

 7．模塊化和可擴充,繼承性：集成管理系統的總體結構採用模塊化結構、標準的協議
，具有很好的兼容性和可擴充性
，既可使不同廠商的設備產品綜合在一個系統中
，又可使系統能在日後得以方便地擴充
，並擴展另外廠商的設備產品
。系統爲保護已有的投資提供理想的集成平臺
，使新老產品的技術有效集成在一起
，並容易地將老產品的技術升級到當前基於互聯網的系統
。

 8．可維護性：系統支持真正的即插即用多協議互用性
，可以大幅度降低系統部署和維護成本
。本系統的體系結構提供預建造的、預測試的、高可靠性的並易於部署、維護的信息基礎架構
。

9．方便性和舒適性：我們提供的弱電系統十分便於操作使用
，將爲本項目弱電工程的擁有者
，管理者及其客戶提供最有效的信息服務
，提供高效
，舒適
，便利和安全的工作環境
。

10．良好的性價比：系統是多協議的開放體系結構可以滿足集成各廠家的各種設備
，能夠在現實的控制系統的世界中保證很好的性能價格比
。

11．執行速度快：系統是基於互聯網並支持多種行業標準協議的並且也是一個多線程系統
，能夠更好在並發訪問的情況下
，保證響應時間
。

12．靈活性：系統提供管理人員和用戶靈活移動和變更設備的可能
。

三.設計目標

“系統集成是智能建築的關鍵
。是智能建築業主的需要
，是智能建築業的需要
，也是智能建築物業管理的需要”
。《智能建築設計標準》強調了甲級智能建築標準：“必須具有各智能化系統的集成
。接口應標準化、規範化
，實現各智能化系統之間信息交換
。”

本項目智能化弱電系統集成設計達到的目標：

1．實現對各機電子系統進行統一的監測、控制和管理
。

集成管理系統可將分散的、相互獨立的弱電子系統
，用相同的環境
，相同的軟件界面進行集中監視
。使得到授權的各部門以及管理員可以通過自己的桌面計算機進行監視；可以看到諸如：環境溫度、溼度等參數
，空調、電梯等設備的運行狀態
，建築的用電、用水、通風和照明情況
，保安、巡更的布防狀況
，消防系統的煙感、溫感的狀態等等
。這種監控功能是方便的
，可以以生動的圖形方式和方便的人機界面展示你希望得到的各種信息
。在權限允許的條件下
，可以通過桌面PC對相應的設備或系統進行控制和管理、維護
。

2．實現跨子系統的聯動
，提高建築的智能功能水平
。

弱電系統實現集成以後
，原本各自獨立的子系統在集成平臺的角度來看
，就如同一個系統一樣
，無論信息點和受控點是否在一個子系統內都可以方便的建立關聯關系
。這種跨系統的控制流程
，大大提高了建築物的自動化水平
。例如：當有人上班進入辦公室
，用智能卡開門時
，樓宇自控系統將辦公室的燈光、空調自動打開
，門禁、考勤系統能夠記彔上下班人員和時間
，同時CCTV系統也可由攝像機記彔人員出入的情況
。當建築物發生火災報警時
，樓宇自控系統關閉相關空調電源
，門禁系統打開房門的電磁鎖
，CCTV系統將相應部分的火警畫面切換給主管人員和相關領導
，同時停車場系統打開柵欄機
，盡快疏散車輛
。當系統在布防狀態下
，有人非法進入時
，防盜報警系統發出報警
，CCTV系統自動切換到報警處對應的畫面
，並進行彔像
。樓控系統自動打開相應通道的照明
，門禁系統按程序鎖死相應通道的門
，方便抓捕等等
。這些事件的綜合處理
，在各自獨立的弱電系統中是不可能實現的
，而在集成管理系統中卻可以按實際需要設置後得到實現
，這就極大地提高了大樓的集成管理水平
。

3．提供開放的數據結構
，共享信息資源
，實現辦公管理自動化、物業管理自動化
。隨着計算機和網絡技術的高度發展
，信息環境的建立及形成已不是一件困難的事
。雖然系統產品供應商們正在努力制訂各種應用層次的通訊協議標準
，在目前條件下
，真正限制信息系統發展的是不同數據類型之間的信息交換或者說是系統之間的通訊接口
。如果集成信息系統無法得到需要的數據
，就不能發揮有效的作用
。弱電系統控制着建築物內所有的機電設備
，包括：空調系統、通訊系統、廣播系統、安保系統等等
，傳統上各系統自成體系工作
，並不和外界交換信息
。由於數據結構、通訊格式的不同
，集成管理系統無法採集所需的全部資料
，導致用戶花費大量資金、心血建立的信息服務系統、物業管理系統、設備維護系統、決策輔助系統等等就不能發揮應有的潛在能力或重復的投資建設
。

4．建立一個對整幢大廈所有機電設備進行統一監視
，測量和採集數據的電腦集成網絡系統
。在完成這樣一個集成系統後
，就可在此基礎上開發大廈綜合管理和信息服務系統
，使大廈的物業管理真正做到高度集中
，有效率和方便
。最終向業主提供一個集成智能建築管理系統
。這種系統能綜合利用大樓內各種以新技術收集到的有用信息
，並加以分析整理
，成爲具有高附加值的資料
。

5．通過開放的基於標準協議的各種接口（BACNet、LonWorks、MODbus、ODBC等）的集成框架
，使智能系統內甚至一個子系統內可採用多種品牌產品
，實現產品的優化組合
，得到最佳的性價比
。也使得業主在長期的使用維護中
，不受特定產品廠家的制約
。

本項目智能化系統集成應包括大廈管理所有需要集成的智能子系統
，而且平臺應是完全開放的
，應爲下屬企業的實時信息交換和遠程設備監控留下可能和接口
，甚至可以在需要時接入生產管理功能
。

四.技術要求

在滿足上述核心功能要求的前提下
，本方案應遵守如下技術路線：

控制平臺不受硬件廠商的制約
，能確保整個系統的經濟性
。

模塊化的設計
，能確保系統擴充的經濟性和方便性
。

採用先進的JAVA、XML技術標準
，提供隨時、隨地的Internet訪問
。

能爲各種標準的、開放的協議提供有效的集成
。

完善的報警管理和安全措施
。

完善的管理工具
，其中包括控制器IP地址的管理、數據庫備份和恢復的實時時鍾設置
。

圖形化的安裝、調試環境
。

基於廣域網及Internet技術
，可隨時隨地地訪問所管理的系統
，可爲集中、統一的管理提供最經濟的方案
。

需建立在開放的控制系統基礎上
，具有價格優勢
，允許用戶選擇性能、價格比最優的產品
，能免費連接目前樓宇自控的MODbus
，BACnet標準產品
，從而最大程度保護用戶的投資
，可在二期甚至三期工程時不局限於一期的供應商
。

標準統一的用戶界面（Internet標準瀏覽器）
，改善運行效率
，可省去購買傳統系統中前段工作站的費用
。

採用標準部件（特別是控制軟件）
，如圖形化的時間表、PID控制、模擬量刻度表
，降低開發和維護費用
。

採用的控制系統架構與當今的信息系統架構相同
，完全使用大樓的綜合布線系統；完全溶於Ethnet局域網或Internet/Intranet網；方便地開發出今後企業管理系統所需的許多增至應用
。（如實現全球範圍的電子政務、電子商務、全球物流管理、遠程監督各分支系統、能耗統計、計費控制…..）

最先進的E-mail
，BP機
，FAX
，手機短信報警功能
，可爲整個系統故障的及時排除提供保障
。

使用硬件應用控制引擎與各設備監控子系統直接連接
，相對於採用Windows環境下的OPC、DDE
，系統運行效率大幅提高
。

完善的系統管理工具
，系統能夠提供方便的備份服務功能
，可將所建的各控制站點及所及所記彔的數據以壓縮文件的格式進行備份
。此外
，對於一個大的網絡來說
，能建立更健全的監控設備管理功能
。

智能化集成系統的要求
，不僅能勝任對單一大樓的各機電設備或系統的集成管理
，還能夠爲更多大樓、項目、和下屬企業的集中、統一管理提供最爲簡單、經濟的手段
。

針對以上要求
，我們認爲本工程的系統集成是將本項目建築內的若幹個既相對獨立又相互關聯的系統組成具有一定規模的大系統的過程
，這個大系統不是子系統的簡單堆積
，而是把現有的分離的設備、功能、信息組合到一個相互關聯的、統一的、協調的系統之中
，從而能夠把先進的高技術成果
，巧妙靈活地運用到現有的智能建築系統中
，以充分發揮其更大的作用和潛力
。

本工程的集成系統是統率相應子系統的一體化集成系統
，能夠實現本工程底層設備、中間層通訊網絡和上層應用信息資源的採集、存儲和共享
，能爲本工程今後的管理提供先進的手段、科學的信息依據
，能爲本工程的決策者、管理者和使用者提供高效、優質服務
。